防垃圾亂扔、垃圾溢出新型垃圾桶軟件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

楊馳+葉波

摘要：本文介紹了以keil C51為編譯器，編寫了智能垃圾桶的語音控制程序、紅外避障傳感器程序和總程序，使得智能垃圾桶能實現(xiàn)語音控制功能和紅外避障功能，從而實現(xiàn)防垃圾亂扔和垃圾溢出。

關(guān)鍵詞：語音控制程序；紅外避障程序

引言

隨著人類的不斷進步，城市中產(chǎn)生的廢棄垃圾也越來越多，這嚴重威脅著我們賴以生存的環(huán)境，合理處理垃圾是人們的一個重要任務。而在處理垃圾之前，垃圾的搜集也是非常重要的。然而，城市中的垃圾桶雖然可以分類收集垃圾，但是人們常常卻未能準確地將垃圾扔進垃圾桶，或者垃圾堆滿了也沒有及時清理，這給市容和環(huán)境帶來了巨大影響。本文就此設(shè)計一款防垃圾亂扔、垃圾溢出新型垃圾桶的軟件系統(tǒng)。

本設(shè)計利用單片機實現(xiàn)防垃圾亂扔和垃圾溢出功能，主要講述軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。

1軟件系統(tǒng)設(shè)計

1.1語音能控制程序

設(shè)計的主要功能是能夠在不同的場合播放不同的語音。根據(jù)語音芯片的使用說明情況，在這里選用的是串口指令控制。串口的使用主要包括串口的初始化以及設(shè)置相關(guān)的波特率。

所用串口相關(guān)指令如表1所示。語音控制程序主要包括三個程序。

（一）串口的初始化程序

（1）定義TMOD，SCON，PCON這三個參數(shù)，初始化串口；

（2）通過定義TH1和TL1，設(shè)置串口的工作速率為9600bps；

（3）定義TRI=1，表示允許發(fā)送；

（4）定義REN=1，表示允許接收；

（5）定義ES=1，表示打開串口。

（二）串口發(fā)送一個字節(jié)程序

定義函數(shù)“Uart_PutByte”，在此函數(shù)中，通過函數(shù)，發(fā)送不同字節(jié)。

（三）串口發(fā)送一幀指令程序

定義函數(shù)“SendCmd”，在此函數(shù)中通過調(diào)用“Uart_PutByte”函數(shù)，從而發(fā)送不同的指令，以此來實現(xiàn)音量調(diào)節(jié)，播放曲目，暫停與播放等功能。

（四）串口向外發(fā)送命令程序

定義參數(shù)“dat”，分別發(fā)送“dat”的高8位和低8位來識別音樂。

1.2紅外避障傳感器程序

紅外避障功能主要是通過單片機的外部中斷程序來實現(xiàn)，當有垃圾擋住了紅外傳感器，那么傳感器會輸出一個低電平，從而引發(fā)外部中斷。具體實現(xiàn)算法如下：

（一）定義兩個外部中斷0和1；

（二）外部中斷0判斷垃圾桶外部的情況：當有垃圾落在垃圾箱外面時，此時傳感器被擋住，定義time=1，調(diào)用0x03指令播放音樂，以及0x02指令播放對應的語音指令，即播放“請把把垃圾放入桶中，好嗎”；

若垃圾及時移開，則結(jié)束中斷；

若垃圾仍然還在，調(diào)用0x03和0x01指令，播放對應的語音指令，即播放“仍有垃圾未清理”。

（三）外部中斷1判斷垃圾桶內(nèi)部情況：

當內(nèi)部垃圾溢出時，引發(fā)中斷，調(diào)用0x03和0x03指令，播放對應的語音指令，即播放“垃圾溢出，請及時清理”。

2功能實現(xiàn)情況

該軟件系統(tǒng)設(shè)計結(jié)合系統(tǒng)硬件設(shè)計，通過語音控制部分和紅外避障部分實現(xiàn)了防垃圾亂扔、垃圾溢出的新型垃圾桶感應裝置。

3結(jié)語

本文設(shè)計的新型垃圾桶感應裝置軟件系統(tǒng)功能新穎完善，當有人沒有把垃圾扔進垃圾箱內(nèi)時，會有語音提示“請把垃圾扔進垃圾箱內(nèi)，好嗎”；當垃圾一直沒有被扔進垃圾箱內(nèi)時，會有語音提示‘仍有垃圾未清理”；當垃圾箱內(nèi)部垃圾快溢出時，會發(fā)出語音“垃圾溢出，請及時清理”。本設(shè)計通過語音控制和紅外感應裝置很好的實現(xiàn)了防垃圾亂扔及垃圾溢出功能，成本低廉，功能新穎完善。